أكبر خطأ في تاريخ الفيزياء

 هل تخطئ طوال الوقت عند إجراء العمليات الحسابية؟ 

حسنًا ، ما نتناوله اليوم يجب أن يطمئنكم. 

سوف نستعرض  أكبر خطأ في تاريخ الفيزياء. 

إنه يتعلق بتوسُع الكون لا بد أنك سمعت عنه من قبل ، 

نحن نعيش في كون يتوسع. أي أن كل المجرات تبتعد عن بعضها البعض. 

 في الفيزياء ، نعتمد الملاحظه و  نصل لنتيجه

تمت المشاهدة لأول مرة في ثلاثينيات القرن الماضي بواسطة عالم الفلك الأمريكي إدوين هابل.

أنت تعرف أنه الشخص الذي أُعطِي اسمه بعد ذلك بكثير للتلسكوب الفضائي. لذلك في ذلك الوقت ، لم يكن لدى هابل تلسكوب فضائي ولكنه كان الأول من تمكن من مراقبة حركة المجرات وتمّ إدراك أن كل المجرات كانت تبتعد عن بعضها البعض 

وأن ابتعادها بسرعة أكبر كلما كان البعد بينها أكبر

هذه الظاهرة هي أصل فكرة توسُع الكون  لا نلاحظها فحسب ، بل يمكننا أيضًا حسابها. للقيام بذلك ، نستخدم معادلات أينشتاين للنسبية العامة ونطبقها على حالة الكون ككل. 

  

تُستخدم هذه المعادلات لحساب مدى سرعة ابتعاد المجرات وهم متفقون تمامًا مع ما لاحظه هابل لأنهم يقولون إن المجرات 

تتباعد بسرعة تتناسب مع المسافة بينهما. 

والآن بعد أن علمنا أن الكون يتوسع ، يمكننا طرح سؤال على أنفسنا ، هو: هل سيدوم طويلا؟ هل سيستمر هكذا؟ هل سيتوقف عند نقطة ما؟ لمحاولة الإجابة على هذا السؤال ، يمكننا استخدام معادلات أينشتاين 

حسنًا ، كان ذلك قبل عام 1997 ، 

لأنه في عام 1997 حدثت ملاحظة غير عادية الأمر الذي غير الوضع تمامًا.
إذن ماذا حدث عام 97؟ هناك فريقان من علماء الفلك بشكل مستقل قدم ملاحظة لا تصدق. 

لقد قاموا بقياس أن تمدد الكون كان في الواقع متسارعًا. الكون سيستمر في التوسع بشكل أسرع وأسرع 

وسوف ينتهي الأمر فيما يسمى أحيانًا التمزق الكبير . 

وإحدى طرق تفسير ذلك القول أن الفراغ به طاقة. إنه أمر غير بديهي إلى حد ما 

الفراغ هو الفراغ لذلك لا نرى جيدًا سبب احتوائه على طاقة

لكن مهلا ، إنه شيء نلاحظه تجريبيًا ، لذا في النهاية ، لماذا لا؟ 

وبفضل الملاحظات الفيزيائية الفلكية يمكننا حتى حساب قيمة طاقة الفراغ 

ونجد أن طاقة الفراغ هذه تساوي حوالي 10 أس -13 جول لكل سنتيمتر مكعب.

لماذا لانعترف بأن الفراغ لديه طاقة ، اذا كانت فكرة تتناسب مع ملاحظات الفيزياء الفلكية . 

ولكن لا يزال هناك شيء غير مُرضٍ بشأن هذه الفكرة ، إنها: هذه الطاقة ، من أين أتت؟ 

الآن اتضح أن هناك نظرية لديها إجابة جاهزة لهذا السؤال. وهذه النظرية هي ميكانيكا الكم. 

ميكانيكا الكم هي النظرية التي تسمح بالوصف سلوك الجسيمات على المستوى المجهري .

وهناك فكرة مركزية تمامًا في ميكانيكا الكم , تسمى مبدأ اللايقين لهايزنبرغ.

ربما سمعت عن هذا المبدأ من قبل ، تقول أن الجسيم على المستوى المجهري لا يمكن أن يكون له موقع وسرعة محددان تمامًا. 

وأحد نتائج مبدأ عدم اليقين لهايزنبرغ ، هو أن الجسيمات لا يمكن أن تمتلك طاقة تساوي صفرًا تمامًا ، 

هناك دائمًا القليل من الشيء المتبقي ، القليل من الطاقة. 

هذا المبدأ ينطبق أيضًا على المجالات الكهرومغناطيسية ومن نتائج ذلك ، هو أن الفراغ ليس فارغًا أبدًا ، هناك دائمًا القليل من الطاقة ، يرتبط بقليل من المجال الكهرومغناطيسي. لذلك في ميكانيكا الكم ، الفراغ لديه طاقة. 

أليس هذا رائعًا؟ 

نلاحظ طاقة الفراغ في علم الكونيات من خلال التوسع المتسارع للكون وميكانيكا الكم تتيح لنا شرح ذلك 

من أين تأتي هذه الطاقة على المستوى المجهري؟. المشكلة هي ، إذا قمنا بحساب قيمة طاقة الفراغ في ميكانيكا الكم. 

 وجدناها هو ، 10 قوه 107 جول لكل سنتيمتر مكعب ،

وهي قيمة هائلة. 

وأذكركم ، في وقت سابق قلنا أن القيمة تمت ملاحظتها تجريبيًا 

بفضل توسع الكون ، كان 10 قوة - 13 جول لكل سنتيمتر مكعب

هذا يعني أن القيمة التي وجدتها ميكانيكا الكم 

هو 10 قوة 120 مرة أكبر من اللازم ، 

أعتقد أنه يمكننا القول بدون مشكلة أن هذا هو أكبر خطأ فيتاريخ العلم. 

لا تتوقع مني أن أشرح لك من أين جاء هذا التناقض وأن الباحثين حلوا المشكلة. 

 لا ، لا أحد يعلم. 

إنها واحدة من أكثر المشكلات أهمية اليوم ، في الفيزياء الأساسية ، 

شكرا لمتابعتكم

لا تتردد في تصويب أي خطأ وارد ومشاركة الموضوع لمساعدتي في نشره

 إلى اللقاء في موضوع جديد

المراجع :

1. https://ar.wikipedia.org/wiki/%D9%82%D8%A7%D9%86%D9%88%D9%86_%D9%87%D8%A7%D8%A8%D9%84
2. https://ar.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%B3%D8%A7%D8%B1%D8%B9_%D8%AA%D9%88%D8%B3%D8%B9_%D8%A7%D9%84%D9%83%D9%88%D9%86.
3. ^ David L. Wiltshire: Gravitational energy as dark energy:cosmic structure and apparent acceleration. Retrieved on 6. April 2011. (pdf, Englisch)